JPH0667110U - 車両の後軸操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別な動力を必要とせずに車両の旋回中の安
定性を向上させるとともに、旋回開始時の操舵の応答性
を向上させる。 【構成】 リアアクスル２の前方で車体１の上下方向に
立設された軸６と、リアアクスル２の後方で同じく上下
方向に立設された軸７と、基端をリアアクスル２より前
方の車体１で車体１の上下方向へ回動自由に支持された
Ｖ字ロッド４と、Ｖ字ロッド４より車体上方の所定の高
さで車体１を横切る方向に配設されて基端をリアアクス
ル２より後方の車体１で上下方向に回動可能に支持され
たロッド５と、Ｖ字ロッド４の自由端と軸７を回動可能
に結合するホルダ４０と、ロッド５の自由端に固設され
て軸７を変位可能に支持するブッシュ８と、ブッシュ８
の変形量を規制するホルダ５０と、リアアクスル２を車
体１に対して変位可能に支持するスプリングシート１０
とを備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、操舵のために特別な動力を必要としない車両の後軸操舵装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

左右両輪を１本のリアアクスルで連結したいわゆるリジッドアクスル式の懸架 装置を備えた車両においては、特別な動力を必要とせずに後軸を操舵して車両の 旋回中の安定性を増大する装置として、本願出願人により提案された実開平４− ４５１０６号公報に開示される装置が知られており、車体に対して水平方向で変 位可能に支持されたリアアクスルの後方に立設した軸と車体に支持されたロッド とをブッシュを介して結合し、車両の旋回時にリアアクスルへ加わるコーナリン グフォース（横方向の加速度）に基づくリアアクスルと車体の相対変位によって ブッシュを変形させることでリアアクスルを前軸操舵方向と同位相、すなわち、 アンダーステア側へ操舵するものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来の装置では、リアアクスルの操舵方向が前軸の操舵方 向と同位相であるため、旋回中の安定性は向上する一方、旋回開始時の立ち上が り（車両のヨー軸回りの運動）は後軸操舵装置を持たない車両と同様に遅れてし まうという問題点があった。

【０００４】 そこで本考案は、特別な動力を必要とせずに車両の旋回中の安定性を向上させ るとともに、旋回開始時の立ち上がりも向上させた車両の後軸操舵装置を提供す ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、リアアクスルの前方で車体の上下方向に立設された第１の軸と、リ アアクスルの後方で同じく上下方向に立設された第２の軸と、基端をリアアクス ルより前方の車体で車体の上下方向で回動自由に支持されてほぼＶ字状に形成さ れた第１のロッドと、前記第１のロッドより車体上方の所定の高さで車体を横切 る方向に配設されて基端をリアアクスルより後方の車体で上下方向に回動可能に 支持された第２のロッドと、前記第１のロッドの自由端と前記第１の軸を回動可 能に結合する手段と、前記第２のロッドの自由端に固設されて前記第２の軸を変 位可能に支持する弾性部材により形成されたブッシュと、前記ブッシュの変形量 を所定値以内に規制する手段と、リアアクスルを車体に対して変位可能に支持す る手段とを備える。

【０００６】

【作用】

車両の旋回に伴ってコーナリングフォース（車両の横方向の加速度）が増大し 、車体に対して変位可能に支持されたリアアクスルと車体は車体を横切る方向（ リアアクスルの軸方向）へ相対変位して第２のロッドに固設されたブッシュを変 形させることで第２の軸が旋回中心へ向けて変位する。この第２の軸の変位に基 づいてリアアクスルの後方に配設されたブッシュの変形によりリアアクスルは第 １の軸を中心にして回動するため、リアアクスルは旋回方向に対して逆位相、す なわち、オーバーステア側に操舵されて操舵開始時の立ち上がりを向上させる。

【０００７】 さらに、コーナリングフォースが増大すると、第２のロッドに固設されたブッ シュは規制手段により変形量を規制されて第２の軸の変位が保持される一方、遠 心力の増大に伴って車体のロールが発生し、このロールに応じて第１のロッドが 捩られるため第１の軸が旋回中心へ向けて変位し、リアアクスルは第２の軸を中 心に旋回方向に対して同位相、すなわち、アンダーステア側に操舵されて旋回中 の安定性を向上させる。

【０００８】

【実施例】

図１〜３にリジッドアクスル懸架装置を備えたトラックのリアアクスルに本考 案を適用した実施例を示す。

【０００９】 図１〜３に示すように、１は図示しないトラックの車体で、後輪２１を支持す るリアアクスル２は車体１とほぼ平行に後輪２１に近接して配設されたリーフス プリング３、３で構成されたいわゆるリジッドアクスル懸架装置により支持され る。

【００１０】 リアアクスル２の車体１を横断する方向、すなわち、リアアクスル２の軸方向 の中央には図示しないディファレンシャルギアを収装したハウジング２０が一体 に形成される。

【００１１】 このハウジング２０のリアアクスル２より前方の上部には車体１の上下方向（ 路面に対する鉛直方向）に軸６が、ハウジング２０のリアアクスル２より後方の 上部には同じく上下方向に軸７が車体中心線上でそれぞれ所定の高さに立設され る。なお、軸７の先端は軸６の先端よりも車体１の上方に突出する。

【００１２】 リアアクスル２より前方の車体１の所定の位置にはほぼＶ字状に形成されたＶ 字ロッド４が配設され、Ｖ字ロッド４の基端を車体１の上下方向で回動可能に支 持するためのブラケット１１、１２がリアアクスル２とほぼ平行な所定の位置で それぞれ固設される。

【００１３】 Ｖ字ロッド４は車体１の前方に向けて基端を所定の角度で開いたロッド４ａ、 ４ｂにより構成され、ロッド４ａ、４ｂの途中には車体１を横断する方向に配設 された支持部材４ｃが結合する。

【００１４】 そして、ロッド４ａ、４ｂの基端には円筒部材で形成されたホルダ４２をそれ ぞれ固設し、このホルダ４２が車体１のホルダ１１、１２と係合するとともに、 ホルダ１１、１２及びホルダ４２に挿通したピン１５によりＶ字ロッド４は車体 １の上下方向で回動可能に支持される。なお、Ｖ字ロッド４の回動軸はブラケッ ト１１、１２を結ぶ線、すなわち、リアアクスル２とほぼ平行な軸となる。

【００１５】 さらに、Ｖ字ロッド４の自由端には、円筒部材により形成されたホルダ４０を 固設する。ホルダ４０の内周にはハウジング２０に立設した軸６を挿通させ、図 示しない締結手段により結合することでＶ字ロッド４とリアアクスル２とを連結 し、軸６を中心とするリアアクスル２の回動を許容する一方、車体１の前後方向 へのリアアクスル２の変位を規制して後輪２１からの駆動力を伝達するとともに 、リーフスプリング３の作動に伴うリアアクスル２の上下方向への変位に追従す る。

【００１６】 一方、リアアクスル２より後方の車体１では、リアアクスル２とほぼ平行に配 設されたロッド５を車体１の上下方向で回動可能に支持するためのブラケット１ ３がＶ字ロッド４を支持するブラケット１１、１２より上方の所定の高さで車体 １に固設される。

【００１７】 ロッド５の基端には円筒状のホルダ５２を固設し、このホルダ５２が車体１の ホルダ１３と係合するとともに、ホルダ１３及びカラー５３に挿通したピン１４ によりロッド５は車体１で上下方向に回動可能に連結される。

【００１８】 さらに、ロッド５の自由端には、ほぼ長円形の断面を備えた筒状部材で形成さ れる規制手段としてのホルダ５０を固設する。ホルダ５０は長円形の長軸を車体 １の横断方向に配設するとともに、その筒の軸線を車体１のほぼ上下方向に向け て配設され、内周には所定のバネ定数（弾性）を備えたブッシュ８が固設される 。

【００１９】 ブッシュ８はホルダ５０の相似形により形成され、長円形の長軸方向の中心に は図示しない貫通孔を備えており、この貫通孔にハウジング２０に立設した軸７ を挿通させ、図示しない締結手段により結合することでロッド５とリアアクスル ２とを連結する。ロッド５は軸７を介してリアアクスル２の軸方向の変位をブッ シュ８の弾性変形の範囲内で許容するとともに、リーフスプリング３の作動に伴 うリアアクスル２の上下方向への変位に追従する。

【００２０】 リアアクスル２とリーフスプリング３との間にはリアアクスル２を車体１に対 して変位可能に支持する手段としてのスプリングシート１０が介装される。

【００２１】 スプリングシート１０は図２に示すように、車体１の前後方向に長穴状の貫通 孔１６を備えた板状部材で形成され、この貫通孔１６にリアアクスル２が係合し 、リアアクスル２は貫通孔１６の内周で回動を規制される一方、車体１の前後方 向及び左右方向で摺動可能に支持される。なお、スプリングシート１０の上面は 、図示はしないがリーフスプリング３の下面に固定される。

【００２２】 以上のように構成され、次に作用について説明する。

【００２３】 車両の直進時ではリアアクスル２がスプリングシート１０に収装した弾性部材 １６による付勢及びＶ字ロッド４で軸６の車体１の横断方向の変位を規制される ため、リアアクスル２は車体１の中心線と直交するニュートラル位置（操舵角＝ ０）に保持されるとともに、リアアクスル２に加わる駆動力は軸６及びＶ字ロッ ド４を介して車体１に伝達されて車両は直進する。

【００２４】 図示しない操向輪としての前輪が操舵されると車体１は操舵方向に回頭して旋 回を開始する。旋回に伴ってリアアクスル２にはコーナリングフォース（横加速 度）が加わり、車体１には旋回半径の求心力の反力としての遠心力が加わって、 リアアクスル２と車体１はリアアクスル２の軸方向に相対変位を生じる。

【００２５】 このリアアクスル２と車体１との相対変位に基づいてリアアクスル２の後方に 突設された軸７がブッシュ８を変形し、さらに、車体１に発生するロールによっ てＶ字ロッド４が捩られることによりリアアクスル２の操舵が行われる。この様 子を図４、図５のモデルを参照して詳述する。

【００２６】 図示しない操向輪により左旋回が開始されると、図４の矢印で示すコーナリン グフォースによってリアアクスル２と車体１との間に相対変位が発生し、リアア クスル２には軸方向（旋回中心方向）の力が加わって軸６、７がＶ字ロッド４と ロッド５の端部にそれぞれ設けたホルダ４０及びブッシュ８を圧縮し、このうち 軸７はブッシュ８を圧縮変形させて図４に示す７Ａの位置まで変位する一方、軸 ６はＶ字ロッド４でリアアクスル２の軸方向への変位を規制されて車体中心線上 に保持されるため、リアアクスル２は軸７の旋回中心方向の変位量に基づいて、 図４において時計回り（図中−方向）に２Ａの位置まで回動し、旋回方向と逆位 相であるオーバーステア側へθ₁の操舵角度を付与する。なお、このリアアクス ル２の回動はスプリングシート１０がリアアクスル２とリーフスプリング３とを 変位可能に支持しているため円価津に行われる。

【００２７】 この逆位相への操舵角度θ₁により車体１にはヨー軸（車体１の重心位置を鉛 直方向に貫通する軸）回りの回転が加えられ、車体１は旋回が開始されると旋回 方向に素早く回頭して旋回開始時における操舵の応答性を向上することができる 。

【００２８】 さらに、旋回の継続によりコーナリングフォースが増大すると、図６に示すよ うに、加えられた横加速度より遅れて立ち上がるロール角が車体１に発生する。 このロール角は遠心力に基づいて車体１を横切る断面の重心位置を中心に旋回 半径の外側へ車体１が回動する角度で、図５に示すように、車体１に支持された Ｖ字ロッド４はロール角θ_Rに応じて車体１Ａの位置に捩られるため、軸６とＶ 字ロッド４を結合するホルダ４０は旋回半径の中心に向けて図中４０Ａの位置へ 変位する。

【００２９】 したがって、リアアクスル２の前方は軸６が図４に示す６Ａの位置へ変位する 一方、リアアクスル２の後方は軸７に圧縮されたブッシュ８がロッド５に固設さ れたホルダ５０に変位を規制されて７Ａの位置を保持するため、リアアクスル２ は軸６と軸７の上記逆位相への操舵時とは逆方向の変位量の差に応じて反時計回 り（図中＋方向）に２Ｂの位置まで回動し、操向輪と同位相であるアンダーステ ア側へθ₂の角度で操舵を行う。なお、この同位相への操舵角度θ₂は車体１のロ ール角θ_R、ブッシュ８の変形量及びＶ字ロッド４に対するロッド５の配設位置 に応じて予め設定されるものである。

【００３０】 したがって、図７に示すように、操舵開始直後に操向輪と逆位相であるオーバ ーステア側（−側）に操舵されたリアアクスル２は、コーナリングフォースの増 大に伴って、今度は操向輪と同位相であるアンダーステア側（＋側）へ操舵され 、旋回中は所定の同位相側の操舵角を確保することが可能となり、図８に示すよ うに、旋回開始時には旋回方向へ素早く車両の向きを変えることが可能となって 操舵の応答性を向上させるとともに、旋回中には所定の同位相の操舵角を確保し て車両の安定性を向上することが可能となる。

【００３１】 旋回が終了して図示しない前輪を直進位置へ戻せば、車体１のロールが収束す るとともに、ブッシュ８の弾性によりリアアクスル２の軸６、７はそれぞれ車体 中心線に戻ってリアアクスル２はニュートラル位置へ復帰して車両を直進させる ことができる。

【００３２】

【考案の効果】

以上のように本考案は、旋回開始直後にはコーナリングフォースによるブッシ ュの変形により逆位相へリアアクスルを操舵した後、コーナリングフォースより 遅れて立ち上がる車体のロールに応じて同位相へリアアクスルを操舵するため、 特別な動力を必要とすることなくリアアクスルを操舵することが可能となって、 旋回開始時に素早く車両を旋回方向へ回動させた後、旋回中は同位相の操舵角を 付与するため、操舵の応答性を向上させるとともに、操縦安定性を向上すること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す平面図である。

【図２】リーフスプリングとリアアクスルの連結部を示
す側面図である。

【図３】同じく背面図である。

【図４】作用を説明する概念図である。

【図５】同じく背面図である。

【図６】横加速度とロール角との関係を示すグラフであ
る。

【図７】コーナリングフォースと操舵角の関係を示すグ
ラフである。

【図８】作用を説明する操舵の概念図である。

【符号の説明】

１ 車体 ２ リアアクスル ４ Ｖ字ロッド ５ ロッド ６ 軸 ７ 軸 ８ ブッシュ １０ スプリングシート ４０、５０ ホルダ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 リアアクスルの前方で車体の上下方向に
   立設された第１の軸と、リアアクスルの後方で同じく上
   下方向に立設された第２の軸と、基端をリアアクスルよ
   り前方の車体で車体の上下方向で回動自由に支持されて
   ほぼＶ字状に形成された第１のロッドと、前記第１のロ
   ッドより車体上方の所定の高さで車体を横切る方向に配
   設されて基端をリアアクスルより後方の車体で上下方向
   に回動可能に支持された第２のロッドと、前記第１のロ
   ッドの自由端と前記第１の軸を回動可能に結合する手段
   と、前記第２のロッドの自由端に固設されて前記第２の
   軸を変位可能に支持する弾性部材により形成されたブッ
   シュと、前記ブッシュの変形量を所定値以内に規制する
   手段と、リアアクスルを車体に対して変位可能に支持す
   る手段とを備えたことを特徴とする車両の後軸操舵装
   置。